Relatório Instituto de Ciências Exatas e de Informática

[pic 1]

IPUC – Instituto Politécnico

ICEI – Instituto de Ciências Exatas e de Informática

Departamento de Física e Química

ANA CAROLINA RODRIGUES MOREIRA

VERIFICAÇÃO EXPERIMENTAL DAS LEIS DE KIRCHHOFF

Belo Horizonte

2020

1.   Resumo teórico

Nesta prática serão analisadas a Lei das Tensões de Kirchhoff (LTK) e a Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK). Será abordado em circuitos de corrente contínua, e será utilizado, juntamente com a lei de ohm, para se obter o valor da resistência interna de um indutor. Adicionalmente poderá observar como o indutor se comporta frente a uma fonte contínua, em regime permanente.  

1. Cálculos

1. Utilizando resistores de 100Ω e 50Ω, uma bobina, a fonte de tensão contínua e um voltímetro, montar o circuito abaixo e medir a tensão na bobina (ordem de grandeza de 5 V).[pic 2]

Tensão encontrada na bobina foi de 1,4241 V

1. Utilizando o valor de tensão medido anteriormente, calcular o valor da resistência interna da bobina.

Usando Lei de Ohm:

R = V/i

R = 1,4241/0,12384

R = 11,4995 ohms

1. No novo circuito proposto a seguir, calcular a corrente que circula na bobina, utilizando para representá-la o valor da resistência Rbobina calculada.[pic 3]

Circuito 2: Divisor de Corrente

Req = R1. R2 / R1 + R2

Req = 100 . 50 / 100 + 50  => 5000/150 => 33,3333

i/3 = Req/Rb

i = 3 . Req/Rb

i = 3 . Req/ Req + Rb

Logo,

i = 3 . 33,333/ 33,333 + 11,5

i= 2,23 A

1. Montar o circuito acima proposto, medindo a corrente que circula na bobina, comparando com o valor calculado.

A corrente medida no circuito montado foi de 2,2305 A igual ao valor calculado no item 3.

1. Utilizando a lei das tensões de Kirchhoff, determinar o valor da tensão aplicada na bobina.[pic 4]

Resolvendo através de matriz:

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Usando Matlab para resolução da matriz temos:

i1 = 0,2316

i2 = -0,3632

Aplicando na seguinte fórmula:

V = 11,5 . (i1-i2)

V = 11,5 . [0,2316 – (-0,3632)]

V = 6,8402 V

1. Montar o circuito acima e medir a tensão Vx, comparando com o valor calculado.

O valor encontrado para a Tensão Vx nos cálculos foi o mesmo encontrado na simulação.

1. Simulações

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Simulação do exercício número 1

[pic 7]

Simulação do exercício número 4

[pic 8]

Simulação do exercício número 6

1. Análises de resultados e conclusão                                                                  

1. Verificar a Lei das Tensões de Kirchhoff no circuito 1, utilizando o valor de Rbobina calculado.

[pic 9]

Para verificação da Lei das Tensões, foi feito o calculo da soma de todas as tensões ao longo do circuito:

Vtotal = 12,384 + 6,1920 + 1,4241

Vtotal = 20 V

O valor encontrado na soma equivale ao valor da fonte de tensão, sendo assim, o circuito segue a lei das tensões de Kirchfoff.

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